登錄時(shí)可以使用非對稱(chēng)加密（RSA, DH），服務(wù)器根據客戶(hù)端uid，當前時(shí)間戳還有服務(wù)端私鑰，計算哈希得到的加密 key 并發(fā)送給客戶(hù)端。之后雙方都用 HTTP通信，并用那個(gè)key進(jìn)行RC4加密?？蛻?hù)端收到key和時(shí)間戳后保存在內存，用于之后通信，服務(wù)端不需要保存 key，因為每次都可以根據客戶(hù)端傳上來(lái)的 uid 和 時(shí)間戳 以及服務(wù)端自己的私鑰計算得到。用模仿 TLS的行為，來(lái)保證多次 HTTP請求間的客戶(hù)端身份，并通過(guò)時(shí)間戳保證同一人兩次登錄密鑰不同。
每局開(kāi)始時(shí)，訪(fǎng)問(wèn)一下，請求一下關(guān)卡數據，玩完了又提交一下，驗算一下是否合法，獲得什么獎勵，數據庫用單臺 MySQL或者 MongoDB即可，后端的 Redis做緩存（可選）。如果要實(shí)現通知，那么讓客戶(hù)端定時(shí)15秒輪詢(xún)一下服務(wù)器，如果有消息就取下來(lái)，如果沒(méi)消息可以逐步放長(cháng)輪詢(xún)時(shí)間，比如30秒；如果有消息，就縮短輪詢(xún)時(shí)間到10秒，5秒，即便兩人聊天，延遲也能自適應。
此類(lèi)服務(wù)器用來(lái)實(shí)現一款三國類(lèi)策略或者卡牌及酷跑的游戲已經(jīng)綽綽有余，這類(lèi)游戲因為邏輯簡(jiǎn)單，玩家之間交互不強，使用 HTTP來(lái)開(kāi)發(fā)的話(huà)，開(kāi)發(fā)速度快，調試只需要一個(gè)瀏覽器就可以把邏輯調試清楚了。
類(lèi)型2：第一代游戲服務(wù)器 1978
1978年，英國著(zhù)名的財經(jīng)學(xué)校University of Essex的學(xué)生 Roy Trubshaw編寫(xiě)了世界上第一個(gè)MUD程序《MUD1》，在University of Essex于1980年接入 ARPANET之后加入了不少外部的玩家，甚至包括國外的玩家?！禡UD1》程序的源代碼在 ARPANET共享之后出現了眾多的改編版本，至此MUD才在全世界廣泛流行起來(lái)。不斷完善的 MUD1的基礎上產(chǎn)生了開(kāi)源的 MudOS（1991），成為眾多網(wǎng)游的鼻祖：
MUDOS采用 C語(yǔ)言開(kāi)發(fā)，因為玩家和玩家之間有比較強的交互（聊天，交易，PK），MUDOS使用單線(xiàn)程無(wú)阻塞套接字來(lái)服務(wù)所有玩家，所有玩家的請求都發(fā)到同一個(gè)線(xiàn)程去處理，主線(xiàn)程每隔1秒鐘更新一次所有對象（網(wǎng)絡(luò )收發(fā)，更新對象狀態(tài)機，處理超時(shí)，刷新地圖，刷新NPC）。
游戲世界采用房間的形式組織起來(lái)，每個(gè)房間有東南西北四個(gè)方向可以移動(dòng)到下一個(gè)房間，由于歐美最早的網(wǎng)游都是地牢迷宮形式的，因此場(chǎng)景的基本單位被成為 “房間”。MUDOS使用一門(mén)稱(chēng)為L(cháng)PC的腳本語(yǔ)言來(lái)描述整個(gè)世界（包括房間拓撲，配置，NPC，以及各種劇情）。游戲里面的高級玩家（巫師），可以不斷的通過(guò)修改腳本來(lái)為游戲添加房間以及增加劇情。早年 MUD1上線(xiàn)時(shí)只有17個(gè)房間，Roy Trubshaw畢業(yè)以后交給他的師弟 Richard Battle，在 Richard Battle手上，不斷的添加各種玩法到一百多個(gè)房間，終于讓 MUD發(fā)揚光大。
用戶(hù)使用 Telnet之類(lèi)的客戶(hù)端用 Tcp協(xié)議連接到 MUDOS上，使用純文字進(jìn)行游戲，每條指令用回車(chē)進(jìn)行分割。比如 1995年國內第一款 MUD游戲《俠客行》，你敲入："go east"，游戲就會(huì )提示你：“后花園 - 這里是歸云莊的后花園，種滿(mǎn)了花草，幾個(gè)莊丁正在澆花。此地乃是含羞草生長(cháng)之地。這里唯一的出口是 north。這里有：花待 阿牧（A mu），還有二位莊?。╖huang Ding）”，然后你繼續用文字操作，查看阿牧的信息：“l(fā)ook a mu”，系統提示：“花待 阿牧（A mu）他是陸乘風(fēng)的弟子，受命在此看管含羞草。他看起來(lái)三十多歲，生得眉清目秀，端正大方，一表人才。他的武藝看上去【不是很高】，出手似乎【極輕】”。然后你可以選擇擊敗他獲得含羞草，但是你吃了含羞草卻又可能會(huì )中毒死亡。在早期網(wǎng)上資源貧乏的時(shí)候，這樣的游戲有很強的代入感。
用戶(hù)數據保存在文件中，每個(gè)用戶(hù)登錄時(shí)，從文本文件里把用戶(hù)的數據全部加載進(jìn)來(lái)，操作全部在內存里面進(jìn)行，無(wú)需馬上刷回磁盤(pán)。用戶(hù)退出了，或者每隔5分鐘檢查到數據改動(dòng)了，都會(huì )保存會(huì )磁盤(pán)。這樣的系統在當時(shí)每臺服務(wù)器承載個(gè)4000人同時(shí)游戲，不是特別大的問(wèn)題。從1991年的 MUDOS發(fā)布后，全球各地都在為他改進(jìn)，擴充，退出新版本，隨著(zhù) Windows圖形機能的增強。1997游戲《UO》在 MUDOS的基礎上為角色增加的x,y坐標，為每個(gè)房間增加了地圖，并且為每個(gè)角色增加了動(dòng)畫(huà)，形成了第一代的圖形網(wǎng)絡(luò )游戲。
因為游戲內容基本可以通過(guò) LPC腳本進(jìn)行定制，所以MUDOS也成為名副其實(shí)的第一款服務(wù)端引擎，引擎一次性開(kāi)發(fā)出來(lái)，然后制作不同游戲內容。后續國內的《萬(wàn)王之王》等游戲，很多都是跟《UO》一樣，直接在 MUDOS上進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，加入房間的地圖還有角色的坐標等要素，該架構一直為國內的第一代 MMORPG提供了穩固的支持，直到 2003年，還有游戲基于 MUDOS開(kāi)發(fā)。
雖然后面圖形化增加了很多東西，但是這些MMORPG后端的本質(zhì)還是 MUDOS。隨著(zhù)游戲內容的越來(lái)越復雜，架構變得越來(lái)越吃不消了，各種負載問(wèn)題慢慢浮上水面，于是有了我們的第二代游戲服務(wù)器。
類(lèi)型3：第二代游戲服務(wù)器 2003
2000年后，網(wǎng)游已經(jīng)脫離最初的文字MUD，進(jìn)入全面圖形化年代。最先承受不住的其實(shí)是很多小文件，用戶(hù)上下線(xiàn)，頻繁的讀取寫(xiě)入用戶(hù)數據，導致負載越來(lái)越大。隨著(zhù)在線(xiàn)人數的增加和游戲數據的增加，服務(wù)器變得不抗重負。同時(shí)早期 EXT磁盤(pán)分區比較脆弱，稍微停電，容易發(fā)生大面積數據丟失。因此第一步就是拆分文件存儲到數據庫去。
此時(shí)游戲服務(wù)端已經(jīng)脫離陳舊的 MUDOS體系，各個(gè)公司在參考 MUDOS結構的情況下，開(kāi)始自己用 C在重新開(kāi)發(fā)自己的游戲服務(wù)端。并且腳本也拋棄了 LPC，采用擴展性更好的 Python或者 Lua來(lái)代替。由于主邏輯使用單線(xiàn)程模型，隨著(zhù)游戲內容的增加，傳統單服務(wù)器的結構進(jìn)一步成為瓶頸。于是有人開(kāi)始拆分游戲世界，變?yōu)橄旅娴哪Ｐ停?br>
游戲服務(wù)器壓力拆分后得意緩解，但是兩臺游戲服務(wù)器同時(shí)訪(fǎng)問(wèn)數據庫，大量重復訪(fǎng)問(wèn)，大量數據交換，使得數據庫成為下一個(gè)瓶頸。于是形成了數據庫前端代理（DB Proxy），游戲服務(wù)器不直接訪(fǎng)問(wèn)數據庫而是訪(fǎng)問(wèn)代理，再有代理訪(fǎng)問(wèn)數據庫，同時(shí)提供內存級別的cache。早年 MySQL4之前沒(méi)有提供存儲過(guò)程，這個(gè)前端代理一般和 MySQL跑在同一臺上，它轉化游戲服務(wù)器發(fā)過(guò)來(lái)的高級數據操作指令，拆分成具體的數據庫操作，一定程度上代替了存儲過(guò)程：
但是這樣的結構并沒(méi)有持續太長(cháng)時(shí)間，因為玩家切換場(chǎng)景經(jīng)常要切換連接，中間的狀態(tài)容易錯亂。而且游戲服務(wù)器多了以后，相互之間數據交互又會(huì )變得比較麻煩，于是人們拆分了網(wǎng)絡(luò )功能，獨立出一個(gè)網(wǎng)關(guān)服務(wù) Gate（有的地方叫 Session，有的地方叫 LinkSvr之類(lèi)的，名字不同而已）：
把網(wǎng)絡(luò )功能單獨提取出來(lái)，讓用戶(hù)統一去連接一個(gè)網(wǎng)關(guān)服務(wù)器，再有網(wǎng)關(guān)服務(wù)器轉發(fā)數據到后端游戲服務(wù)器。而游戲服務(wù)器之間數據交換也統一連接到網(wǎng)管進(jìn)行交換。這樣類(lèi)型的服務(wù)器基本能穩定的為玩家提供游戲服務(wù)，一臺網(wǎng)關(guān)服務(wù)1-2萬(wàn)人，后面的游戲服務(wù)器每臺服務(wù)5k-1w，依游戲類(lèi)型和復雜度不同而已，圖中隱藏了很多不重要的服務(wù)器，如登錄和管理。這是目前應用最廣的一個(gè)模型，到今天任然很多新項目會(huì )才用這樣的結構來(lái)搭建。
人都是有慣性的，按照先前的經(jīng)驗，似乎把 MUDOS拆分的越開(kāi)性能越好。于是大家繼續想，網(wǎng)關(guān)可以拆分呀，基礎服務(wù)如聊天交易，可以拆分呀，還可以提供web接口，數據庫可以拆分呀，于是有了下面的模型：
這樣的模型好用么？確實(shí)有成功游戲使用類(lèi)似這樣的架構，并且發(fā)揮了它的性能優(yōu)勢，比如一些大型 MMORPG。但是有兩個(gè)挑戰：每增加一級服務(wù)器，狀態(tài)機復雜度可能會(huì )翻倍，導致研發(fā)和找bug的成本上升；并且對開(kāi)發(fā)組挑戰比較大，一旦項目時(shí)間吃緊，開(kāi)發(fā)人員經(jīng)驗不足，很容易弄掛。
比如我見(jiàn)過(guò)某上海一線(xiàn)游戲公司的一個(gè) RPG上來(lái)就要上這樣的架構，我看了下他們團隊成員的經(jīng)驗，問(wèn)了下他們的上線(xiàn)日期，勸他們用前面稍微簡(jiǎn)單一點(diǎn)的模型。人家自信得很，認為有成功項目是這么做的，他們也要這么做，自己很想實(shí)現一套。于是他們義無(wú)反顧的開(kāi)始編碼，項目做了一年多，然后，就沒(méi)有然后了。
現今在游戲成功率不高的情況下，一開(kāi)始上一套比較復雜的架構需要考慮投資回報率，比如你的游戲上線(xiàn)半年內 PCU會(huì )去到多少？如果一個(gè) APRG游戲，每組服務(wù)器5千人都到不了的話(huà)，那么選擇一套更為貼近實(shí)際情況的結構更為經(jīng)濟。即使后面你的項目真的超過(guò)5千人朝著(zhù)1萬(wàn)人目標奔的話(huà)，相信那個(gè)時(shí)候你的項目已經(jīng)掙大錢(qián)了 ，你數著(zhù)錢(qián)加著(zhù)班去逐步迭代，一次次拆分它，相信心里也是樂(lè )開(kāi)花的。
上面這些類(lèi)型基本都是從拆分 MUDOS開(kāi)始，將 MUDOS中的各個(gè)部件從單機一步步拆成分布式。雖然今天任然很多新項目在用上面某一種類(lèi)似的結構，或者自己又做了其他熱點(diǎn)模塊的拆分。因為他們本質(zhì)上都是對 MUDOS的分解，故將他們歸納為第二代游戲服務(wù)器。
類(lèi)型4：第三代游戲服務(wù)器 2007
從魔獸世界開(kāi)始無(wú)縫世界地圖已經(jīng)深入人心，比較以往游戲玩家走個(gè)幾步還需要切換場(chǎng)景，每次切換就要等待 LOADING個(gè)幾十秒是一件十分破壞游戲體驗的事情。于是對于 2005年以后的大型 MMORPG來(lái)說(shuō)，無(wú)縫地圖已成為一個(gè)標準配置。比較以往按照地圖來(lái)切割游戲而言，無(wú)縫世界并不存在一塊地圖上面的人有且只由一臺服務(wù)器處理了：
每臺 Node服務(wù)器用來(lái)管理一塊地圖區域，由 NodeMaster（NM）來(lái)為他們提供總體管理。更高層次的 World則提供大陸級別的管理服務(wù)。這里省略若干細節服務(wù)器，比如傳統數據庫前端，登錄服務(wù)器，日志和監控等，統統用 ADMIN概括。在這樣的結構下，玩家從一塊區域走向另外一塊區域需要簡(jiǎn)單處理一下：
玩家1完全由節點(diǎn)A控制，玩家3完全由節點(diǎn)B控制。而處在兩個(gè)節點(diǎn)邊緣的2號玩家，則同時(shí)由A和B提供服務(wù)。玩家2從A移動(dòng)到B的過(guò)程中，會(huì )同時(shí)向A請求左邊的情況，并向B請求右邊的情況。但是此時(shí)玩家2還是屬于A(yíng)管理。直到玩家2徹底離開(kāi)AB邊界很遠，才徹底交由B管理。按照這樣的邏輯將世界地圖分割為一塊一塊的區域，交由不同的 Node去管理。
對于一個(gè) Node所負責的區域，地理上沒(méi)必要連接在一起，比如大陸的四周邊緣部分和高山部分的區塊人比較少，可以統一交給一個(gè)Node去管理，而這些區塊在地理上并沒(méi)有聯(lián)系在一起的必要性。一個(gè) Node到底管理哪些區塊，可以根據游戲實(shí)時(shí)運行的負載情況，定時(shí)維護的時(shí)候進(jìn)行更改 NodeMaster 上面的配置。
于是碰到第一個(gè)問(wèn)題是很多 Node服務(wù)器需要和玩家進(jìn)行通信，需要問(wèn)管理服務(wù)器特定UID為多少的玩家到底在哪臺 Gate上，以前按場(chǎng)景切割的服務(wù)器這個(gè)問(wèn)題不大，問(wèn)了一次以后就可以緩存起來(lái)了，但是現在服務(wù)器種類(lèi)增加不少，玩家又會(huì )飄來(lái)飄去，按UID查找玩家比較麻煩；另外一方面 GATE需要動(dòng)態(tài)根據坐標計算和哪些 Node通信，導致邏輯越來(lái)越厚，于是把：“用戶(hù)對象”從負責連接管理的 GATE中切割出來(lái)勢在必行于是有了下面的模型：
網(wǎng)關(guān)服務(wù)器再次退回到精簡(jiǎn)的網(wǎng)絡(luò )轉發(fā)功能，而用戶(hù)邏輯則由按照 UID劃分的 OBJ服務(wù)器來(lái)承擔，GATE是按照網(wǎng)絡(luò )接入時(shí)的負載來(lái)分布，而 OBJ則是按照資源的編號（UID）來(lái)分布，這樣和一個(gè)用戶(hù)通信直接根據 UID計算出 OBJ服務(wù)器編號發(fā)送數據即可。而新獨立出來(lái)的 OBJ則提供了更多高層次的服務(wù)：
圖11 動(dòng)態(tài)負載均衡
圖12 基于網(wǎng)格的動(dòng)態(tài)負載均衡
玩家通過(guò) Match Making 服務(wù)器使用：創(chuàng )建、加入、自動(dòng)匹配、邀請 等方式組成一局游戲。服務(wù)器會(huì )選擇一個(gè)人做 Host，其他人 P2P連接到做主的玩家上來(lái)。STUN是幫助玩家之間建立 P2P的牽引服務(wù)器，而由于 P2P聯(lián)通情況大概只有 75%，實(shí)在聯(lián)不通的玩家會(huì )通過(guò) Forward進(jìn)行轉發(fā)。
大量的連接對戰，體育競技游戲采用類(lèi)似的結構。P2P有網(wǎng)狀模型（所有玩家互相連接），和星狀模型（所有玩家連接一個(gè)主玩家）。復雜的游戲狀態(tài)在網(wǎng)狀模型下難以形成一致，因此星狀P2P模型經(jīng)受住了歷史的考驗。除去游戲數據，支持語(yǔ)音的戰網(wǎng)系統也會(huì )將所有人的語(yǔ)音數據發(fā)送到做主的那個(gè)玩家機器上，通過(guò)混音去重再編碼的方式返回給所有用戶(hù)。
戰網(wǎng)類(lèi)游戲，以競技、體育、動(dòng)作等類(lèi)型的游戲為主，較慢節奏的 RPG（包括ARPG）有本質(zhì)上的區別，而激烈的游戲過(guò)程必然帶來(lái)到較 RPG復雜的多的同步策略，這樣的同步機制往往帶來(lái)的是很多游戲結果由客戶(hù)端直接計算得出，那在到處都是破解的今天，如何保證游戲結果的公正呢？
主要方法就是投票法，所有客戶(hù)端都會(huì )獨立計算，然后傳遞給服務(wù)器。如果結果相同就更新記錄，如果結果不一致，會(huì )采取類(lèi)似投票的方式確定最終結果。同時(shí)記錄本劇游戲的所有輸入，在可能的情況下，找另外閑散的游戲客戶(hù)端驗算整局游戲是否為該結果。并且記錄經(jīng)常有作弊嫌疑的用戶(hù)，供運營(yíng)人員封號時(shí)參考。
類(lèi)型7：休閑游戲服務(wù)器
休閑游戲同戰網(wǎng)服務(wù)器類(lèi)似，都是全區架構，不同的是有房間服務(wù)器，還有具體的游戲服務(wù)器，游戲主體不再以玩家 P2P進(jìn)行，而是連接到專(zhuān)門(mén)的游戲服務(wù)器處理：
和戰網(wǎng)一樣的全區架構，用戶(hù)數據不能象分區的 RPG那樣一次性load到內存，然后在內存里面直接修改。全區架構下，為了應對一個(gè)用戶(hù)同時(shí)玩幾個(gè)游戲，用戶(hù)數據需要區分基本數據和不同的游戲數據，而游戲數據又需要區分積分數據、和文檔數據。勝平負之類(lèi)的積分可以直接提交增量修改，而更為普遍的文檔類(lèi)數據則需要提供讀寫(xiě)令牌，寫(xiě)令牌只有一塊，讀令牌有很多塊。同賬號同一個(gè)游戲同時(shí)在兩臺電腦上玩時(shí)，最先開(kāi)始的那個(gè)游戲獲得寫(xiě)令牌，可以操作任意的用戶(hù)數據。而后開(kāi)始的那個(gè)游戲除了可以提交勝平負積分的增量改變外，對用戶(hù)數據采用只讀的方式，保證游戲能運行下去，但是會(huì )提示用戶(hù)，游戲數據鎖定。
類(lèi)型8：現代動(dòng)作類(lèi)網(wǎng)游
從早期的韓國動(dòng)作游戲開(kāi)始，傳統的戰網(wǎng)動(dòng)作類(lèi)游戲和 RPG游戲開(kāi)始嘗試融合。單純的動(dòng)作游戲玩家容易疲倦，留存也沒(méi)有 RPG那么高；而單純 RPG戰斗卻又慢節奏的乏味，無(wú)法滿(mǎn)足很多玩家激烈對抗的期望，于是二者開(kāi)始融合成為新一代的：動(dòng)作 + 城鎮 模式。玩家在城鎮中聚集，然后以開(kāi)副本的方式幾個(gè)人出去以動(dòng)作游戲的玩法來(lái)完成各種 RPG任務(wù)。本質(zhì)就是一套 RPG服務(wù)端+副本服務(wù)端。由于每次副本時(shí)人物可以控制在8人以?xún)?，因此可以獲得更為實(shí)時(shí)的游戲體驗，讓玩家玩的更加爽快。
說(shuō)了那么多的游戲服務(wù)器類(lèi)型，其實(shí)也差不多了，剩下的類(lèi)型大家拼湊一下其實(shí)也就是這個(gè)樣子而已。游戲服務(wù)端經(jīng)歷了那么多結構上的變遷，內部開(kāi)發(fā)模式是否依然不變？究竟是繼續延續傳統的開(kāi)發(fā)方式？還是有了更多突破性的方法？經(jīng)歷那么多次架構變遷，后面是否有共通的邏輯？未來(lái)的發(fā)展還會(huì )存在哪些困難？游戲服務(wù)端開(kāi)發(fā)如何達到最終的彼岸？
（待續）
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